PP塑料碗注塑模设计(2)

三门峡职业技术学院毕业设计论文

曲变形温度约为100℃。SAN（AS）的收缩率约为0.3-0.7%。SAN（AS）是一种坚硬、透明的材料。苯乙烯成份使SAN(AS)坚硬、透明并易于加工；丙烯腈成份使SAN（AS）具有化学稳定性和热稳定性。

电气（插座、壳体等），日用商品（厨房器械，冰箱装置，电视机底座，卡带盒等）,汽车工业（车头灯盒、反光境、仪表盘等），家庭用品（餐具、食品刀具等），化装品包装等。 广泛用于制作耐油、耐热、耐化学药品的工业制品，以及仪表板、仪表框、罩壳、电池盒、接线盒、多种开关及按规等。

常见问题：溢料飞边、气泡、缩痕、熔接痕、烧焦及黑纹、银丝及斑纹、表面划痕、表面雾状及花纹、烧焦变色及杂质、烧黑、光泽不良、龟裂泛白、颜色不均、脆弱、分层剥离、翘曲变形、脱模不良、模具严重腐蚀。

ABS（丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物）

ABS树脂（丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物，ABS是Acrylonitrile Butadiene Styrene的首字母缩写）是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料。 随着三种成分比例的调整，树脂的物理性能会有一定的变化： 1,3-丁二烯为ABS树脂提供低温延展性和抗冲击性，但是过多的丁二烯会降低树脂的硬度、光泽及流动性； 丙烯腈为ABS树脂提供硬度、耐热性、耐酸碱盐等化学腐蚀的性质； 苯乙烯为ABS树脂提供硬度、加工的流动性及产品表面的光洁度。

化学和物理性质

ABS树脂是微黄色固体，有一定的韧性，密度约为1.04~1.06 g／cm3。它抗酸、碱、盐的腐蚀能力比较强，也可在一定程度上耐受有机溶剂溶解。 ABS树脂可以在-25℃~60℃的环境下表现正常，而且有很好的成型性，加工出的产品表面光洁，易于染色和电镀。因此它可以被用于家电﹑玩具等日常用品。常见的乐高积木就是ABS制品。

ABS树脂可与多种树脂配混成共混物，如PC／ABS、ABS/PVC、PA／ABS、PBT／ABS等，产生新性能和新的应用领域，如：将ABS树脂和PMMA混合，可制造出透明ABS树脂。

PP（聚丙烯）

主要应用于汽车工业（主要使用含金属添加剂的PP：挡泥板、通风管、风扇等），器械（洗碗机门衬垫、干燥机通风管、洗衣机框架及机盖、冰箱门衬垫等），日用消费品（草坪和园艺设备如 剪草机和喷水器等）。

化学和物理特性

PP是一种半结晶性材料。它比PE要更坚硬并且有更高的熔点。由于 均聚物型的PP温度高于0℃以上时非常脆，因此许多商业的PP材料是加入1~4%乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。共聚物型的PP材料有较低的热扭曲温度（100℃）、低透明度、低光泽度、低刚性，但是有有更强的抗冲击强度。PP的强度随着乙烯含量的增加而增大。PP的维卡软化温度为150℃。由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特性

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很好。PP不存在环境应力开裂问题。通常，采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对PP进行改性。PP的流动率MFR范围在1~40。低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同MFR的材料，共聚物型的强度比均聚物型的要高。由于结晶，PP的收缩率相当高，一般为1.8~2.5%。并且收缩率的方向均匀性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到0.7%。均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。然而，它对芳香烃（如苯）溶剂、氯化烃（四氯化碳）溶剂等没有抵抗力。PP也不象PE那样在高温下仍具有抗氧化性。

综述

PP材料成本低，易成型，且无毒无味（PP料还有一种叫食品级的，本身就是做食品用的容器的）。而且PP还有许多优良的特性，比如耐高温，耐气候性能优秀，韧性好等。PP是非极性化合物，对极性溶剂十分稳定，如醇、酚、醛、酮和大多数羧酸都不会使其溶胀。故拟定本次设计采用PP（聚丙烯）生产塑料碗。

2、注塑模工艺

干燥处理：如果储存适当则不需要干燥处理。 熔化温度：220~275℃，注意不要超过275℃。

模具温度：40~80℃，建议使用50℃。结晶程度主要由模具温度决定。 注射压力：可大到1800bar。

注射速度：通常，使用高速注塑可以使内部压力减小到最小。如果制品表面出现了缺陷，那么应使用较高温度下的低速注塑。

流道和浇口：对于冷流道，典型的流道直径范围是4~7mm。建议使用通体为圆形的注入口和流道。所有类型的浇口都可以使用。典型的浇口直径范围是1~1.5mm，但也可以使用小到0.7mm的浇口。对于边缘浇口，最小的浇口深度应为壁厚的一半；最小的浇口宽度应至少为壁厚的两倍。PP材料完全可以使用热流道系统。

成型时间：注射时间 20s~60s 高压时间 0s~3s 冷却时间 20s~90s 总周期 50s~160s

3、PP的化学和物理特性

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①PP是一种半结晶性材料。它比PE要更坚硬并且有更高的熔点。由于均聚物型的PP温度高于0℃以上时非常脆，因此许多商业的PP材料是加入1~4%乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。

共聚物型的PP材料有较低的热扭曲温度（100℃）、低透明度、低光泽度、低刚性，但是有更强的抗冲击强度。

②PP的强度随着乙烯含量的增加而增大。PP的维卡软化温度为150℃。由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。PP不存在环境应力开裂问题。通常，采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对PP进行改性。

③PP的流动率MFR范围在1~40。低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同MFR的材料，共聚物型的强度比均聚物型的要高。由于结晶，PP的收缩率相当高，一般为1.8~2.5%。并且收缩率的方向均匀性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到0.7%。 ④均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。然而，它对芳香烃（如苯）溶剂、氯化烃（四氯化碳）溶剂等没有抵抗力。PP也不象PE那样在高温下仍具有抗氧化性。

4、塑件的尺寸选择

1、塑件的尺寸

塑件尺寸的大小受制于以下因素： a) b) c)

取决于用户的使用要求。 受制于塑件的流动性。

受制于塑料熔体在流动充填过程中所受到的结构阻力。

根据日常需要，取碗的碗口半径为65mm，碗底半径为30mm，碗高65mm，碗壁厚2mm。 2、塑件尺寸公差标准

a) b) c)

影响塑件尺寸精度的因素主要有：塑料材料的收缩率及其波动。 塑件结构的复杂程度。

模具因素（含模具制造、模具磨损及寿命、模具的装配、模具的

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合模及模具设计的不合理所可能带来的形位误差等）。

d)

成型工艺因素（模塑成型的温度T、压力p、时间t及取向、结

晶、成型后处理等）。

e)

成型设备的控制精度等。

其中，塑件尺寸精度主要取决于塑料收缩率的波动及模具制造误差。 题中没有公差值，则我们按未注公差的尺寸许偏差计算，查表取MT5。

3、塑件的表面质量

塑件的表面质量包括塑件缺陷、表面光泽性与表面粗糙度，其与模塑成型工艺、塑料的品种、模具成型零件的表面粗糙度、模具的磨损程度等相关。

模具型腔的表面粗糙度通常应比塑件对应部位的表面粗糙度在数值上要低1-2级。

二、注射成型机及标准模架的选择

1.制品三视图

2. 注射机的初步选型

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估算出制品体积V=2×2π（6.53-6.33）／3=2×51.5=103.0cm3 所需熔体PP塑料质量M=V*ρ=2×51.5×0.91=2×46.9=93.8g 制品的正面投影面积S=2πR2=265.46cm2

所需注射量?80%注射机最大注射量；注射压力；锁模压力 1）注射量：该塑料制件单件重M??46.9g

浇注系统重量的计算可根据浇注系统尺寸先计算浇注系统的体积： Vj?10cm 粗略计算浇注系统的重量Mj??Vj?0.91?10?9.1g 总体积 V?103.?0 总重量 M?93.?81?09?.1113.0cm1g0 2

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满足注射量 V机?V塑件/0.8 0式中V机——额定注射量（cm3）

V塑件——塑件与浇注系统凝料体积和（cm3）

V0.8?1130.8?141.25cm3

2） 注射压力P注?P成型

PP塑料成型时的注射压力P成型?70~120MPa 3） 锁模力： P锁模力?PF

式中 P——塑料成型时型腔压力；

F——浇注系统和塑件在分型面上的投影面积和（mm2）

F=265.46?18.05?28351mm2

PF=78?28351=2212kN<3000kN根据以上计算初步选定注塑机为XS—ZY—500，注射压力为104MPa，合模力为3500kN，注射方式为螺杆式，喷嘴球半径R为18mm，喷嘴口直径为7.5mm 其相关参数如下

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